#include <cstring>
#include <cmath>
#include <iostream>  //预处理器指令 a PREPROCESSOR directive
using namespace std; // 使定义可见   make definitions visible
#include <vector>
#include <array>
#include <new>
#include <valarray>


/*
    私有继承
        包含将对象作为一个命名的成员对象添加到类中，而私有继承将对象作为一个未被命名的继承对象添加到类中。
        因此私有继承提供的特性与包含相同：获得实现，但不获得接口。
    
        使用关键字private而不是public来定义类(实际上，private是默认值，因此省略访问限定符也将导致私有继承)

        和包含的主要区别。
        包含版本提供了两个被显式命名的对象成员，而私有继承提供了两个无名称的子对象成员。
        对于继承类，新版本的构造函数将使用成员初始化列表语法，它使用类名而不是成员名来标识构造函数


*/

class Student : private std::string, private std::valarray<double>
{   
private:
    typedef std::valarray<double> ArrayDb;
    // private method for scores output
    // 输出分数的私有方法
    std::ostream & arr_out(std::ostream & os) const;
public:
    Student() : std::string("Null Student"), ArrayDb() {}

    explicit Student(const std::string & s)
            : std::string(s), ArrayDb() {}

    explicit Student(int n) : std::string("Nully"), ArrayDb(n) {}

    Student(const std::string & s, int n)
            : std::string(s), ArrayDb(n) {}

    Student(const std::string & s, const ArrayDb & a)
            : std::string(s), ArrayDb(a) {}

    Student(const char * str, const double * pd, int n)
            : std::string(str), ArrayDb(pd, n) {}

    ~Student() {}
    double Average() const;
    double & operator[](int i);
    double operator[](int i) const;
    const std::string & Name() const;

    // friends
    // input
    friend std::istream & operator>>(std::istream & is,
                                     Student & stu);  // 1 word
    friend std::istream & getline(std::istream & is,
                                  Student & stu);     // 1 line
    // output
    friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os,
                                     const Student & stu);
};

// public methods
// 私有继承使得能够使用类名和作用域解析运算符来调用基类的方法
double Student::Average() const
{
    if (ArrayDb::size() > 0)
        return ArrayDb::sum()/ArrayDb::size();  
    else
        return 0;
}

const string & Student::Name() const
{   
    //由于Student类是从string类派生而来的，因此可以通过强制类型转换，将Student对象转换为string对象；
    return (const string &) *this;
}

double & Student::operator[](int i)
{
    return ArrayDb::operator[](i);         // use ArrayDb::operator[]()
}

double Student::operator[](int i) const
{
    return ArrayDb::operator[](i);
}

// private method
ostream & Student::arr_out(ostream & os) const
{
    int i;
    int lim = ArrayDb::size();
    if (lim > 0)
    {
        for (i = 0; i < lim; i++)
        {
            os << ArrayDb::operator[](i) << " ";
            if (i % 5 == 4)
                os << endl;
        }
        if (i % 5 != 0)
            os << endl;
    }
    else
        os << " empty array ";
    return os; 
}

// friends
// use String version of operator>>()
istream & operator>>(istream & is, Student & stu)
{
    is >> (string &)stu;
    return is; 
}

// use string friend getline(ostream &, const string &)
istream & getline(istream & is, Student & stu)
{
    getline(is, (string &)stu);
    return is;
}

// use string version of operator<<()
ostream & operator<<(ostream & os, const Student & stu)
{
    os << "Scores for " << (const string &) stu  << ":\n";
    stu.arr_out(os);  // use private method for scores
    return os;
}
/*
    os << "Scores for " << (const string &) stu  << ":\n";
    根本原因在于，在私有继承中，在不进行显式类型转换的情况下，不能将指向派生类的引用或指针赋给基类引用或指针。
    
    必须使用显式类型转换。
    原因之一是，如果不使用类型转换，下述代码将与友元函数原型匹配，从而导致递归调用：os << stu;
    另一个原因是，由于这个类使用的是多重继承，编译器将无法确定应转换成哪个基类，如果两个基类都提供了函数operator<<()。

*/


int main(){
    double gpa[5]={3.1,3.5,3.8,2.9,3.3};
    Student stu1 = Student("小明",10);
    stu1[0] = 10;
    stu1[1] = 20;
    stu1[3] = 20;
    stu1[4] = 20;
    cout << stu1 << endl;

    cout << stu1.Average() << endl;


}